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pH值的影响
土壤的pH值变化对电动力学修复影响很大,pH值影响着重金属的氧化还原、吸附脱附、沉淀溶解、表面电荷和电渗析流的方向,而且pH值变化还影响土壤表面Zeta电位。
Zeta电位的影响
土壤中Zeta电位影响电渗速率,因此也影响重金属在土壤中的迁移速率。电动修复Zeta电位升高,可加快电动力学修复的效率。
土壤温度的影响
电动力学修复过程中,电流过大会产生一定的热量,导致土壤的温度升高,影响电迁移和电渗过程,进而降低修复效率,因此在电动力学修复试验中,选择最佳的电流密度,减少电流带来的热效应的影响,可提高重金属污染物的去除率。
土壤理化性质的影响
影响电动力学修复的土壤理化性质主要包括土壤黏土矿物和土壤孔隙率。土壤黏土矿物具有胶体性质,可影响阳离子交换量进而影响修复效率,这是因为具有较大阳离子交换量的黏粒可使重金属的解吸受阻,从而降低了其去除率。土壤孔隙水电解产生的氢离子可与土壤表面接触,促进了被吸附重金属离子的解吸,但孔隙过大氢离子与土壤表面接触减少,可导致被吸附的重金属不能完全解吸。
土壤含水率的影响
电动力学修复中土壤含水率必须达到一定值,土壤含水率过低修复效果会不明显。
电极材料的影响
不同的电极材料、电极材料的形状及电极的排列都会对电动力学修复产生影响,不同的电极材料会影响其在电动修复中电场的分布、放电速率。
技术应用中出现的一些问题
酸性带迁移
酸性带迁移电动力学修复过程中, 阳极上水的电解反应使得阳极附近H+浓度增加,pH值下降, 从而形成了酸性带。在外加电场的作用下, 酸性带通过电渗析流, 扩散流和水平对流从阳极向阴极迁移。随着酸性带的迁移, 土壤的pH值下降, 虽然有利于重金属离子溶解, 但如果pH 值过低会使土壤的Zeta电位变化到零电位, 甚至改变符号。这样会导致电渗析流减弱或变向,为了修复过程的进行, 必须增大电压以保持一定的电渗析流, 从而使得能耗加大, 修复成本增加。
土壤pH控制
电动力学过程中阴极上的电解反应使得阴极附近OH-浓度增加, pH值上升, 从而形成了碱性带。在外加电场的作用下, 碱性带也通过电渗析流向阳极迁移。在碱性环境中, 重金属离子易形成不溶沉淀物。重金属沉淀吸附到土壤颗粒上不随电渗析流迁移, 为了过程的进行,有必要向土壤中加入酸。加酸的不利之处是, 会引起土壤酸化, 目前无法确定土壤恢复酸碱平衡所需时间, 此外, 加酸也会影响土壤的Zeta电位, 导致电渗析流的减弱或变向。
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